Quelle est la signification évolutive de la quasi-universalité du code génétique?

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Auteur: Louise Ward
Date De Création: 4 Février 2021
Date De Mise À Jour: 19 Novembre 2024
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Quelle est la signification évolutive de la quasi-universalité du code génétique? - Science
Quelle est la signification évolutive de la quasi-universalité du code génétique? - Science

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Le code génétique est un "langage" presque universel qui code les instructions pour les cellules. Le langage utilise des nucléotides d'ADN, disposés en "codons" de trois, pour stocker les bleus des chaînes d'acides aminés. Ces chaînes forment à leur tour des protéines qui comprennent ou régulent tous les autres processus biologiques chez tous les êtres vivants de la planète. Le code utilisé pour stocker ces informations est presque universel, ce qui implique que tous les êtres vivants actuels partagent un ancêtre commun.


Dernier ancêtre commun

Le fait que tous les organismes partagent plus ou moins un code génétique implique fortement que tous les organismes partagent un ancêtre commun éloigné. Selon le Centre national d'information sur la biotechnologie, des modèles informatiques ont suggéré que le code génétique utilisé par tous les organismes n'était pas la seule façon pour un code génétique de fonctionner avec les mêmes composants. En fait, certains peuvent même mieux résister aux erreurs, ce qui signifie qu'il est théoriquement possible de créer un "meilleur" code génétique. Le fait que malgré cela, tous les organismes sur Terre utilisent le même code génétique suggère que la vie sur Terre est apparue une fois, et que tous les organismes vivants sont issus de la même source.

"Presque" Universel?

Il existe des exceptions au code génétique "universel". Toutefois, aucune des exceptions n’est autre que des modifications mineures. Par exemple, les mitochondries humaines utilisent trois codons, qui codent normalement pour les acides aminés, en tant que codons "stop", indiquant ainsi à la machinerie cellulaire qu'une chaîne d'acides aminés est réalisée. Tous les vertébrés partagent ce changement, ce qui implique fortement que cela s'est passé tôt dans l'évolution des vertébrés. D'autres modifications mineures du code génétique dans les méduses et les gelées en peigne (Cndaria et Ctenophora) ne sont pas observées chez d'autres animaux. Cela suggère que ce groupe a développé ce changement peu de temps après s'être séparé des autres groupes d'animaux. Cependant, on pense que toutes les variantes sont finalement dérivées du code standard.


Hypothèse stéréochimique

Il existe une autre hypothèse pour expliquer l'universalité du code génétique. Cette idée, appelée hypothèse stéréochimique, soutient que la disposition du code génétique découle de contraintes chimiques. Cela signifie que le code génétique est universel parce que c'est le meilleur moyen de mettre en place un code génétique dans des conditions terrestres. Les preuves de cette idée ne sont pas concluantes. Bien que certaines preuves appuient cette idée, des modifications apportées au code génétique, tant naturel qu'artificiel, suggèrent que d'autres codes génétiques pourraient tout aussi bien fonctionner. Plus important encore, l’hypothèse stéréochimique ne s’exclut pas avec l’idée que le code génétique est universel en raison de sa descendance commune; les deux concepts pourraient contribuer.


Protéines précoces

Selon un article publié par la biologiste Dawn Brooks, biologiste à Princeton, et ses collègues du journal "Evolution moléculaire et biologique", le fait que tous les organismes descendent d'un ancêtre commun signifie que les chercheurs peuvent extrapoler certaines caractéristiques de cet ancêtre commun. En se basant sur les gènes "les plus anciens" des organismes vivants, communs à tous les êtres vivants modernes, les chercheurs peuvent déterminer quelles protéines et quels acides aminés étaient les plus répandus à l'époque où le dernier ancêtre commun à tous les êtres vivants existait. Sur les 22 acides aminés "standard" - ceux qui figurent dans le code génétique universel - environ une demi-douzaine apparaissent très rarement dans les protéines des derniers ancêtres communs, ce qui implique que ces acides aminés étaient très rares ou qu'ils ont été ajoutés au gène génétique. Code plus tard.